奥陶纪生物大灭绝

导语：奥陶纪生物大灭绝也是第一次生物大灭绝，探究奥陶纪生物大灭绝原因，自今还是个迷!可是奥陶纪生物大灭绝却给地球生命带来重创!网上有人说奥陶纪生物灭绝是伽马射线暴导致的!据悉，发生在4.4亿年前，这次灭绝是历史上第二次大规模的生物灭绝，彻底摧毁了2/3的物种，布莱恩·托马斯和他堪萨斯大学的同事们认为奥陶纪生物灭绝是伽马射线暴导致的。科学家把这次灭绝归罪于在奥陶纪晚期突然而至的冰河时代。

奥陶纪生物大灭绝

发生在4.4亿年前，这次灭绝是历史上第二次大规模的生物灭绝，彻底摧毁了2/3的物种，布莱恩·托马斯和他堪萨斯大学的同事们认为奥陶纪生物灭绝是伽马射线暴导致的。科学家把这次灭绝归罪于在奥陶纪晚期突然而至的冰河时代。

托马斯赞同这一观点，觉得这次灭绝是冰期导致的。但他认为，冰期的开始可由伽马射线暴解释，或许还造成了其他导致生物灭绝的因素，比如臭氧损耗。托马斯和同事在一篇网络文章中发表了这个假设，后又提出了更多细节。

已知的最大规模的爆炸是伽马射线暴，被认为来自超新星，天文学家每天都能观察到一次。托马斯和他的同事估计，一次伽马射线暴，如果其距离地球1万光年，就会危及地球上的生命。他认为，这样的伽马射线暴每10亿年会发生一次。

据托马斯的计算，伽马射线暴的强烈辐射能损耗地球40%的臭氧层。他说，大约需要10年臭氧层才能从如此大的爆炸中恢复过来。

起保护作用的臭氧层损失了这么大一部分，就会任由有害的紫外线辐射到达地球。因为紫外线辐射大量通过水后会减弱，生活在最靠近海洋表面的生物会受到最多的紫外线辐射，所以相对于深海生物它们的灭绝率更高。的确，地质证据证实，在奥陶纪生物灭绝过程中，靠近海水柱顶部的物种遭受的打击最为严重。

除了损耗臭氧层，伽马射线暴也许会导致全球降温，就像在奥陶纪灭绝时期开始的那次。伽马射线分解了空气中的氮和氧分子，将它们转化为二氧化氮。二氧化氮是构成烟雾的褐色气体，可以遮挡阳光，使地球变暗变冷，因此有可能引发了冰期。

托马斯称，一些化石证据表明，一些物种，包括生活在海洋表面的浮游生物，在冰期开始后死亡，说明除了寒冷还有其他因素导致了那次大规模灭绝。

托马斯和同事考虑过奥陶纪大灭绝的其他可能的原因，例如杀死恐龙的小行星撞击，但是没有证据证明在奥陶纪晚期有这样的事件发生过。

托马斯认为，伽马射线暴能够很好地解释这次灭绝的类型和冰期的突然而至。虽然没有“有力的证据”证明那时有伽马射线暴。

奥陶纪生物大灭绝

伽马射线暴或许是地球五大灭绝事件之一的真正起因。

腾讯科学讯 据国外媒体报道，科学家研究发现，伽马射线暴有可能导致地球在过去十亿年出现了大灭绝事件。科学家声称，这些致命的爆发能够帮助解释所谓的费米悖论，也就是外星生命存在的高几率与缺乏相关证据之间的表面矛盾。

伽马射线暴是高频电磁辐射短暂的强爆炸现象。这些爆发在数毫秒到数分钟之内产生的能量与太阳百亿年内散发的能量相当。科学家们认为伽马射线暴或许是由特超新星爆炸引发的，或者是由中子星之间的碰撞产生的。

如果伽马射线暴发生于银河系内而且直接指向地球的话，即使距离地球成千上万光年，也可能引发超级灾难。尽管伽马射线不会完全透过大气层，但是它们会对大气产生化学影响，损耗保护地球的远离紫外线的臭氧层。伽马射线暴也有可能喷射出宇宙射线，这就会使直接面对爆发的人们体验到核爆炸类似的感觉，并引发辐射性疾病。

伽马射线暴通常被分成两种，这取决于它们持续的时间是否超过2秒钟。长伽马射线暴与大质量恒星的灭亡联系在一起，而短伽马射线暴最大的可能是由中子星的合并引发的。

科学家研究发现，长伽马射线暴在过去5亿年引发地球大灭绝的几率为50%，在过去10亿年的几率为60%，而在过去50亿年的几率则超过了90%。而我们的太阳系大约有46亿年的历史。

短伽马射线暴的发射几率是长伽马射线暴的5倍左右。然而，由于这些短伽马射线暴的强度较弱，研究人员发现它们对地球生命的影响几乎可以忽略。他们也推断出，即使在银河系外的伽马射线暴或许也不会给地球带来威胁。

这些发现表明，一场很近的伽马射线暴或许导致了地球五次大灭绝中的一次，比如发生于4.4亿年前的奥陶纪大灭绝，这次大灭绝属于五次大灭绝事件之一，而且许多人认为它的规模可以算作第二。科学家也探索了，伽马射线暴给银河系中生命可能带来的威胁。研究人员称，费米悖论的答案或许可以这样解释：伽马射线暴袭击了许多存活生命的星球。

第一次生物大灭绝

第一次生物大灭绝又称第一次物种大灭绝 、奥陶纪大灭绝，时间：为距今4.49亿年前的奥陶纪末期。是地球史上第一次的物种灭绝事件，这场灭绝事件的原因是伽马射线暴击中地球引发全球变冷。奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

名称编辑

第一次生物大灭绝：又称第一次物种大灭绝、奥陶纪大灭绝。

时间：为距今4.49亿年前的奥陶纪末期。是地球史上第一次的物种灭绝事件。

关于奥陶纪编辑

奥陶纪简介

奥陶纪(Ordovician Period，Ordovician)，地质年代名称，是古生代的第二个纪，开始于距今5亿年，延续了6500万年。

第一次生物大灭绝

第一次生物大灭绝(6张)

奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括非洲，特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。

“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思(C.Lapworth)于1879年提出，代表露出于英国阿雷尼格(Arenig)山脉向东穿过北威尔士的岩层，位于寒武系与志留系岩层之间。因这个地区是古奥陶部族(Ordovices)的居住地，故名。

奥陶纪生物演化

当时气候温和，浅海广布，世界许多地方(包括我国大部分地方)都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。

在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群，它们自早奥陶世开始即已兴盛繁育，分布广泛。腕足动物在这一时期演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时;鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物;由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，为了防御，三叶虫在胸、尾长出许多针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。

在奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼;淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。

奥陶纪地史特征

奥陶纪(距今5--4.4亿年前)是地球历史上大陆地区遭受广泛海侵的时代，是火山活动和地壳运动比较剧烈的时代，也是气候分异、冰川发育的时代。从奥陶纪起，海生无脊椎动物真正达到繁盛的时期，也是这些生物发生明显的生态分异的时期。在奥陶纪后期，各大陆上不少地区发生重要的构造变动、岩浆活动和热变质作用，使得这些活动区的部分地区褶皱成为山系，从而在一定程度上改变了地壳构造和古地理轮廓。

科学家认为，奥陶纪时期，各大陆相对于两极的位置和大陆之间的相对位置都曾发生过重要的改变。当时，西伯利亚中北部、加拿大北部的部分地区、中国北部和澳大利中西部都属于干热气候的地区;相反，北非的撒哈拉沙漠、南非开普地区曾经覆盖着厚厚的冰层，属于寒冷气候地区。这说明，奥陶纪时，古南极在现在的撒哈拉沙漠以南，古北极位于南太平洋，古赤道恰好穿过西伯利亚中西部和中亚一带，经加拿大西部向南太平洋岸南下。

中国的海侵是在海域延续下来的。扬子地台和中朝地台西部边缘地带，在中、晚寒武世或早奥陶纪略有上升，奥陶纪早期地层缺失，较新的奥陶纪地层与寒武系呈假整合接触。在中朝地台的中部、东部和扬子地台，奥陶纪地层与寒武纪地层皆呈整合接触。中奥陶世之后中朝地台上升为陆地，除西部边缘地区外，晚奥陶世没有沉积。奥陶纪加里东运动在地台区表现为频繁的震荡运动，地槽区有较多的火山喷发岩、中基性和中酸性火山岩，如北方地槽区。祁连山地槽区火山活动有两个时期，一是早奥陶世中期，另一是晚奥陶世。

欧亚大陆上有4个稳定的地台区,即俄罗斯地台(或东欧地台)、西伯利亚地台和规模较小的中朝地台、扬子地台。印度半岛和阿拉伯半岛也属稳定区，但包括在南大陆的范围。前述4个地台，除少数地区外,基本上被海水侵入,形成浅海水域,地台的周围被地槽区所围绕。俄罗斯地台和扬子地台的南缘，呈东西向条带状的海域即占地中海。古地中海的南缘止于非洲北部、阿拉伯半岛中部、伊朗南部和印度半岛北部，向南经中南半岛与澳大利亚东部及北部奥陶纪的海域相连，更南可能伸延到南极地区。北美大部为地台浅海地区，沉积以石英砂岩、页岩和为主，厚度不大。北美大陆的东西两侧为地槽区的海域，西部以碎屑岩和碳酸盐岩为主，东部有硬砂岩、泥岩和火山岩为特征。南美的西部太平洋沿岸地带为地槽海域，北部的中部为地台浅海海域。南大陆的周围边缘地带皆被地槽区或地台型海域所围绕，非洲、印度半岛、澳大利亚西南部、南美东部和南极洲的东部皆为陆地。

奥陶纪早、中期继承了寒武纪的气候，气候温暖、海侵广泛;奥陶纪晚期南大陆的西部发生了大规模的大陆冰盖和冰海沉积，代表寒冷的极地气候。按古地磁数据，奥陶纪南极应位于现在北非西北部，这与非洲冰碛层的分布应位于南极圈内的解释是吻合的。南大陆的东部仍处于赤道附近。北美、西伯利亚和中国华北地区有蒸发岩沉积,推测为干热气候环境,属于低纬度地区。奥陶纪北极应位于南太平洋，大陆地区基本上位于南半球，从沉积物来判断，当时南半球的气候分带比较明显。还由于晚奥陶世末期大冰期的存在，同时影响全球海平面的下降，并引起广泛的。

灭绝的原因编辑

第一次物种大灭绝发生在4亿4万年前的奥陶纪末期，由于伽马射线暴击中地球导致球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同无脊椎动物便荡然无存。

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，是地球史上第三大的物种灭绝事件，约70%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由伽马射线暴导致的全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，现在的撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚厚的积冰---奥陶纪正是这种情形。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降了， 冰川锁住了水，海平面也降低了，原先丰富的沿海生物圈被破坏了，导致了60%的物种灭绝。

奥陶纪初期，海洋生物进入鼎盛时期，笔石、珊瑚、海百合等海洋无脊椎动物空前繁荣。但是，在4.4亿年前的奥陶纪末期，发生了地球史上第一次重大的生物大灭绝事件，约60%的物种从地球上消失。经过10年的研究探索，专家研究首次证实，是气候突变导致了此次灭绝事件。中科院南京地质古生物研究所樊隽轩博士所在的研究小组在华南上百个地质剖面采集样本，对化石进行详细分析，首次把生物多样性变化锁定在10万年的时间尺度内。研究证实，灭绝事件经历了两幕：在距今4.46亿年，发生了第一幕生物大灭绝，原因是气候突然变冷，当时的南极冰盖迅速扩大，海平面下降150米之多，导致海洋生物的生存空间骤然减少，笔石、三叶虫等海洋动物从此大伤元气;部分逃过一劫的生物接来又遭遇了第二幕的大灭绝——气候突然变暖，海平面迅速上升，使生物再次遭到灭顶之灾。由于证据充分，这一观点得到国内外专家的普遍认可。“过去的历史是应对未来的一把金钥匙”，樊隽轩博士说，生物大灭绝事件并不是坏事，旧的物种消失，为新物种腾出了生存空间，形成新的生命大爆发。科学家要做的事，就是准确理解生命的过程，为人类应对突变的灾难提供支撑[1]。

地球气候变化的历史，是在大冰期与大间冰期之间不断反复更迭的变换过程，极端的寒冷和极端的温暖都会导致生物的大规模灭绝，且后者是前者的次生结果(第二幕的大灭绝)。这是不以人类意志为转移的客观规律。准确研究气候变化的原因，才能确认目前地球所面临的各种灾难及其规模。地球历史上曾出现过5次生物大灭绝[2]。

奥陶纪至志留纪之交的生物大绝灭(4.39亿年前)这一时期大多数生物的机体是软体组织，形成化石的几率很小，只有那些具有壳或硬组织的动物才留下了比较多的线索，因而我们无法弄清楚当时到底发生了什么，以及都有哪些物种受到了影响。古生物学家认为，这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。那时，大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川锁住了水，海平面也降低了，原本充满生机的沿海生物圈被破坏，从而导致了物种大规模灭绝。

晚泥盆纪弗拉斯期至法门期之交的生物大绝灭(3.67亿年前)虽说科学家可以确定在泥盆纪后期发生了大绝灭，但究竟持续了多长时间却不清楚。经过这次绝灭，70%的物种消失了。对于这次绝灭的起因我们知之甚少，从暖水海洋中物种不成比例的消失来看，当时应该是发生了气候变化，全球变冷可能是一个重要的因素，同时还有迹象显示当时比较浅的水域里的氧气含量也下降了。

二叠纪至三叠纪之交的生物大绝灭(2.5亿年前)地球历史上最大的一次集群绝灭事件发生了。据统计，物种数减少了97%以上，受影响最大的是海洋生物，特别是底栖生物和窄盐性生物。对此，科学家们提出了多种解释：海平面的波动、海洋中盐度的变化、火山活动，而最重要的影响因素似乎还是气候变化。

三叠纪至侏罗纪之交的生物大绝灭(2.08亿年前)一些研究显示，这次灾难造成了60个科的海洋生物灭绝，科的灭绝率大约是1/4。牙形石类全部灭绝;菊石、海绵动物、头足类动物、腕足动物、昆虫以及陆生脊椎动物中的多个门类都走到了进化的终点。虽然这次大绝灭的损失相对较小，但却腾出了许多“生态位”，为很多新的物种的产生提供了有利的条件。恐龙就是从这个时候开始了它们统治大地的征程。也许是因为这次大绝灭所引起的关注较少，我们对它的起因也很不清楚，不过气候变化似乎仍然是一个重要的因素，特别是降雨的增加。

白垩纪至第三纪之交的生物大绝灭(6500万年前)此次绝灭是地球历史上第二大的集群绝灭事件，而恐龙时代在此终结，更使它成为最广为人知的大绝灭。据统计，在白垩纪末，生物圈有2868个属，到了第三纪初就只剩下1502个属，灭绝率达52%，物种的灭绝率达85%，受影响最大的是陆地上的恐龙和海洋生物界的浮游生物，也包括一些海洋底栖生物类别。专家分别从火山喷发、气候变化、环境污染和宇宙射线角度进行了分析，而目前国外科学界普遍接受的一种解释是，这次大绝灭是一颗巨大的小行星或彗星坠落到地球上引起地球生态系统剧烈变化的直接结果。

气候变化几乎是5次生物大灭绝的共同原因，而气候变冷至少导致3次生物灭绝，它们与地史上3次大冰期密切相关。变暖导致的生物灭绝在5次大灭绝中没有明确的表现，根据第一次大灭绝的研究，变暖导致的生物灭绝可能只是次生结果。

现在地球上冰川的面积为1497万平方公里，占陆地面积的10%，但在地球的历史上，冰川的面积曾经要大上很多倍，形成大冰期。有记载的大冰期一共发生过三次，周期为将近三亿年发生一次。第一次发生在大约六亿年前的元古代末期，称为震旦纪大冰期，这次大冰期在世界各大陆产生的时间略有不同，当时地球上的动植物还很贫乏。第二次发生在大约三亿年前的石炭纪至二叠纪，这次大冰期主要发生在冈瓦那古陆，其中在南美洲和非洲发生和消退的时间较早，在印度和澳大利亚发生和消退的时间较晚，冰川退却之后，出现大面积的舌羊齿植物群。第三次大冰期就是最著名的第四纪大冰期，也是对现在影响最大的冰期。

冰期有广义和狭义之分，广义的冰期又称大冰期，狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期，又称亚冰期。大冰期是指地球上气候寒冷，极地冰盖增厚、广布，中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期中气候较寒冷的时期称亚冰期，较温暖的时期称亚间冰期。大冰期、亚冰期和亚间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。大冰期的持续时间相当地质年代单位的世或大于世，两个大冰期之间的时间间隔可以是几个纪，有人根据统计资料认为，大冰期的出现有1.5亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的期。

前两次大冰期至少是3次生物大灭绝的气候背景。令人惊奇的是，第四纪大冰期并没有导致第六次物种大灭绝的到来。在此期间，亚冰期和亚间冰期已经反复交替变化至少17次，最末一次冰期使海平面下降130米。按照第一次物种灭绝的方式，第六次物种大灭绝应该首先从气候变冷开始，部分逃过一劫的生物接下来又遭遇了第二幕的大灭绝——气候突然变暖，海平面迅速上升，使生物再次遭到灭顶之灾。

历史并没有提供全球变暖导致生物大灭绝的直接证据，已有的证据只能表明它是变冷导致生物大灭绝后的次生结果。

灭绝事件具体过程编辑

4.49亿年前，地球进入了奥陶纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：泛大陆尚未形成，今天的南美洲、澳洲、南欧、非洲、印度以及南极洲形成冈瓦纳大陆，其它陆地则分裂成一系列岛屿，分布在世界各地。奥陶纪是地球史上海侵最严重的时代，海平面比现在高出400米，现今1/3的陆地都被浅海覆盖。

奥陶纪的陆地上没有任何动物，植物在那时根本没有出现。所有动物都生活在海洋中。那时的动物与现在的也有很大不同，脊椎动物只有数种，节肢动物的种类也不到现在的1/10，海洋有一些鲜为人知的动物统治着。

海中的顶级捕食者要属直壳鹦鹉螺。它身长6米，重150千克，是鹦鹉螺、章鱼等头足类软体动物的祖先。它几乎什么都吃，包括三叶虫、星甲鱼、板足鲎等动物。直壳鹦鹉螺也有竞争对手：有史以来最大的节肢动物：3.6米长的板足鲎。板足鲎看上去像是一只巨大的，没有尾钩的蝎子，是最古老的节肢动物之一。板足鲎经常与直壳鹦鹉螺争夺食物，但总是敌不过它们。

海洋的动物们悠闲地生活着，谁也没有意识到，灭顶之灾即将来临。

这次灾难的罪魁祸首是伽马射线暴。距离地球6000光年以外的地方，一颗中子星与黑洞由于不明原因相撞，产生数束伽马射线暴，其中一束不偏不倚击中了地球。其实伽马射线击中地球的概率极小，小于1/100,000,000，这次地球真是很倒霉。

4.49亿年前的一天，一束来自6000光年以外的伽马射线穿透大气层，击中了地球。射线击碎了气体分子，地球大气顿时变得四分五裂。

海洋中的动物只感觉到大地剧烈的晃动，并不知道灭顶之灾已经降临。

射线击毁了1/3的臭氧层，阳光中的紫外线直接穿透大气层，杀死了大量浮游生物，破坏了海洋食物链的基础，饥荒开始四处蔓延。射线带来的辐射还杀死了大量珊瑚，破坏了海洋生物的栖息地。

灾难发生一年后，饥荒已经蔓延至全球，无论生物处于食物链顶端还是底端，都在饥饿中苦苦挣扎。掠食者们需要杀死同类才能获得充足的食物。

灾难过后数十年，被击碎的气体分子重新组合，形成一种叫做二氧化氮的有毒气体。二氧化氮遮天蔽日，遮住了50%的阳光。地球失去了阳光的照射，气温开始迅速下降。动物的卵无法在低温中正常发育，导致种群数量大幅下降。

由于阳光照射忽然下降，气候变得很不稳定。海水产生巨大波浪，搅得动物不得安宁。直壳鹦鹉螺想去深海避难，但深海的水压很大，高水压将直壳鹦鹉螺不坚固的外壳压碎，这样它们只有死路一条。而它们的近亲鹦鹉螺有着坚固的外壳，使它们能够幸免于难。

灾难发生十年后，水温由原先的25摄氏度下降到10度，杀死了更多浮游生物，这加速了食物链的崩溃，但食物需求量较少的小型动物却不觉得饥饿，所以在饥荒中小型动物更容易生存。

灾难发生500年后，地球上1/3的生物都消失了，剩下的生物还在饥饿中挣扎。由于缺少阳光照射，全球平均气温由22摄氏度下降至10度，导致大量海水结冰，海洋动物再次失去了大量栖息地。冰川的蔓延速度快得难以想象，数年后，超过10%的海水都冻结了。冰川消耗了大量海水，导致海平面下降了约100米，原先的海洋有不少变为陆地。

冰期事件越来越严重，海洋中出现了大量冰山，冰山就像失控的汽车，横冲直撞，大量生物被它杀死。

灾难发生15万年后，全球平均气温已经下降至5摄氏度，超过一半的生物都在严寒中灭绝了，剩下的生物能够幸存吗?

灾难发生20万年后，冰川时代终于过去。但地球的生命迹象几乎全部消失，地球需数十万年才能恢复以往的生机。原先生机勃勃的海洋变得死气沉沉，但剩下的浮游生物不断繁衍，修复了食物链。

距伽马射线暴击中地球已经过去了40万年，灾难已经基本结束。这场席卷全球的浩劫是地球史上第一次物种大灭绝，造成56%物种灭绝。直壳鹦鹉螺奇迹般地活了下来，但发生了不良基因突变，体型缩小至2米。板足鲎在灾难之后迅速取代直壳鹦鹉螺，成为顶级掠食者。在这场灾难中还有一个获益者——最早的脊椎动物之一：星甲鱼。星甲鱼属于头甲鱼类，没有颌部，它们的一支在灾难之后进化成最早长有颌部的脊椎动物：棘鱼。

致命的射线，严重的饥荒、遮天蔽日的有毒气体以及严重的冰期构成了第一次物种大灭绝——伽马射线暴击中地球事件。